邵文博，李韜芝，于 然，孫適然，袁淳晟，程志強(qiáng)

（1. 北京中醫(yī)藥大學(xué)，北京 100029；2. 中日友好醫(yī)院 中西醫(yī)結(jié)合腫瘤科，北京 100029）

手足綜合征（hand-food syndrome，HFS）是一種由化療藥物引起的手足部皮膚不良反應(yīng)，臨床表現(xiàn)為手足皮膚顏色暗沉、水泡、皮膚開裂、脫皮、腫脹等，嚴(yán)重者甚至指甲脫落[1，2]。目前HFS 發(fā)病機(jī)制尚不清楚，可能與COX 炎癥受體、卡培他濱藥物累積、酶和轉(zhuǎn)運(yùn)體代謝有關(guān)[3，4]。由于發(fā)病機(jī)制尚未明確，故而沒有有效的干預(yù)措施。對于發(fā)生嚴(yán)重HFS 的患者只能予以減藥、停藥，極大影響了患者治療進(jìn)展。中藥外用泡洗手足在臨床運(yùn)用中發(fā)揮了一定療效，不僅緩解HFS患者癥狀，使其治療過程得以連貫，同時(shí)生活質(zhì)量也得到較大提升[5]。中藥外用治療HFS分子機(jī)制尚不明晰，現(xiàn)代醫(yī)家組方均借鑒典籍經(jīng)方或臨證經(jīng)驗(yàn)。通過數(shù)據(jù)挖掘我們可以在紛繁的中藥組方中揭示核心處方，對于新藥的開發(fā)具有指導(dǎo)意義；網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析可以揭示相關(guān)外用中藥發(fā)揮作用背后的分子機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 中藥外治數(shù)據(jù)挖掘與關(guān)聯(lián)分析

以“手足綜合征”“手足皮膚反應(yīng)”及“中藥治療”“中醫(yī)”為關(guān)鍵詞，檢索中國知網(wǎng)（cnki）、萬方數(shù)據(jù)庫（Wan-Fang）、維普（VIP）三個(gè)數(shù)據(jù)庫，將用于治療因化療引起HFS 的相關(guān)中藥外洗方錄入Excel，并根據(jù)《中國藥典》統(tǒng)一藥名。對使用頻次大于10 次的中藥采用SPSS clementin11進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則分析，篩選出關(guān)聯(lián)度最強(qiáng)的中藥組合。

1.2 中藥外治潛在靶點(diǎn)預(yù)測

對關(guān)聯(lián)強(qiáng)度最強(qiáng)的中藥組合進(jìn)行靶點(diǎn)預(yù)測。使用中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫和分析平臺(tái)（TCMSP）[6]對所有高關(guān)聯(lián)性中藥進(jìn)行成分檢索，由于本研究中藥為外治使用，故設(shè)定限制條件：①成藥性（Drug-likeness，＞0.18）；②-2＜AlogP＜5（Lipinski 五規(guī)則），對所收集到的化學(xué)成分進(jìn)行篩選。同時(shí)使用Chemmapper 數(shù)據(jù)庫對中藥成分進(jìn)行分子對接。

1.3 HPS相關(guān)靶點(diǎn)獲取

在藥物不良反應(yīng)靶點(diǎn)分類系統(tǒng)（adverse drug reaction classification system-target profile，ADReCS-Target）以 引 起HFS 藥 物（“5-fluorouracil”、“Doxorubicin”、“capecitabine”、“Cytarabine”、“Docetaxel”）為關(guān)鍵詞，檢索引起皮疹、紅斑、神經(jīng)毒、皮膚毒、感覺異常、皮膚表皮異常等靶點(diǎn)。

1.4 中藥外治與HFS 相關(guān)靶點(diǎn)蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（PPI）

使用STRING數(shù)據(jù)庫對中藥外治與HFS共同靶點(diǎn)進(jìn)行蛋白互相作用分析。

1.5 關(guān)鍵靶標(biāo)分析及通路富集

使用R 3.6.1“cluster profilter”包進(jìn)行基因本體數(shù)據(jù)GO 和KEGG 富集分析，以P＜0.05 為篩選條件，篩選出中藥外洗干預(yù)HFS的可能生物學(xué)過程及通路。

2 結(jié)果

2.1 檢索結(jié)果

共檢索出中藥外洗治療HFS 相關(guān)文獻(xiàn)115 篇，經(jīng)篩選得出75個(gè)中藥外治組方（圖1），其中頻數(shù)大于10次的中藥共15 種，經(jīng)關(guān)聯(lián)規(guī)則分析，關(guān)聯(lián)強(qiáng)度最強(qiáng)的中藥分別為黃芪、紅花、當(dāng)歸、桂枝（圖2）。

圖1 檢索文獻(xiàn)流程圖

圖2 中藥網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

2.2 中藥外治對應(yīng)靶點(diǎn)

分別以“黃芪”、“紅花”、“當(dāng)歸”、“桂枝”為檢索詞，在TCMSP數(shù)據(jù)庫中檢索藥物相關(guān)靶點(diǎn)，匯總并去重后共獲得90個(gè)化合物，其中黃芪為40個(gè)化合物，當(dāng)歸為5個(gè)化合物，桂枝為5個(gè)化合物，紅花為30個(gè)化合物。將每個(gè)化合物的smiles結(jié)構(gòu)或立體結(jié)構(gòu)輸入Chemmapper進(jìn)行分子對接，得到對應(yīng)靶點(diǎn)。

2.3 HFS相關(guān)靶點(diǎn)

檢索ADReCS-Target 數(shù)據(jù)庫，獲得HFS 相關(guān)靶點(diǎn)630個(gè)。將中藥有效成分靶點(diǎn)與HFS相關(guān)靶點(diǎn)匹配后，得到中藥活性成分與部分HFS靶點(diǎn)（表1）。

表1 中藥-成分-靶點(diǎn)總結(jié)

2.4 PPI蛋白互作網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?/h3>

通過ADReCS-Target 數(shù)據(jù)庫得到HFS 相關(guān)靶點(diǎn)630個(gè)，中藥與HFS 共同靶點(diǎn)8 個(gè)，將HFS 與中藥共同的靶點(diǎn)錄入STRING 平臺(tái)，分析其構(gòu)建的PPI 網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行Cytoscape3.7.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)果分析，得出核心靶點(diǎn)6 個(gè)：分別是PRSS1（絲氨酸蛋白酶1）、DPYD（二氫嘧啶脫氫酶）、HTR1B（5-羥色胺受體1B）、CALY、ADRB1（β1腎上腺素受體）、GRIK2（紅藻氨酸離子能谷氨酸受體2），其中ADRB1為最重要靶點(diǎn)。通過PPI蛋白互作分析，得到10個(gè)中藥治療化療致HFS 相關(guān)靶點(diǎn)，分別是PRKACA（蛋白激酶A 催化亞基抗體）、UQCRH（泛醌細(xì)胞色素C還原酶鉸鏈蛋白）、DRD2（多巴胺受體D2）、PNPO（吡哆胺-5'-磷酸氧化酶）、ADRA2A（α-2A 腎上腺素能受體）、DRD3（多巴胺受體D3）、DRD5（多巴胺受體D5）、DRD1（多巴胺受體D1）、DRD4（多巴胺受體D4）、MTNR1B（褪黑素受體1B）。

2.5 GO富集分析和KEGG通路分析

對中藥外治治療HFS 進(jìn)行GO 富集分析，靶點(diǎn)主要富集在神經(jīng)傳導(dǎo)、神經(jīng)遞質(zhì)相關(guān)的功能信號(hào)，以及一系列G蛋白相關(guān)的信號(hào)功能，將富集結(jié)果前20 保留并作圖顯示。結(jié)果如下：富集最多的3 個(gè)信號(hào)功能為兒茶酚胺信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（catecholamine binding）、神經(jīng)傳導(dǎo)受體活性（neurotransmitter receptor activity）、G 蛋白偶聯(lián)胺受體活性（G protein-coupled amine receptor activity）（圖3）。

圖3 靶點(diǎn)功能富集

圖4 所示KEGG 通路富集分析結(jié)果：中藥可能通過作用于以下通路發(fā)揮治療HFS的作用，分別是神經(jīng)刺激配體受體作用通路（neuroactive ligand-receptor interaction）及cAMP信號(hào)通路（cAMP signaling pathway）。

圖4 KEGG通路富集分析

3 討論

《素問·至真要大論》載“內(nèi)者內(nèi)治，外者外治”，該理論為中醫(yī)外治法框架的形成奠定了基礎(chǔ)。HFS 屬外部皮膚反應(yīng)，而中醫(yī)認(rèn)為HFS 屬“血痹”范疇，《黃帝內(nèi)經(jīng)》曰：“血凝于膚者為痹”，“邪入于陰，則為血痹”。本虛標(biāo)實(shí)為痹證的主要病機(jī)特點(diǎn)，臨床治療仍需結(jié)合他癥辨證論治，故中藥外治當(dāng)以益氣養(yǎng)血、溫經(jīng)通絡(luò)為主，同時(shí)兼以涼血解毒[7，8]。中醫(yī)外治法可經(jīng)體表給藥就近透邪，直達(dá)病所，迅速解決患者病痛?！独礤壩摹分性疲骸巴庵沃恚磧?nèi)治之理，外治之藥即內(nèi)治之藥，所異者法耳”，闡述了外治法與內(nèi)治法的一致性，并且中醫(yī)外治法可減少口服藥物對消化道的刺激，提高患者用藥的依從性。

本研究通過對既往使用中藥外治治療HFS 文獻(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘及分析，得出治療HFS 最常用的外治中藥為黃芪、當(dāng)歸、桂枝、紅花，此四味藥均起益氣溫經(jīng)，和血通痹之效。其中黃芪、桂枝為黃芪桂枝五物湯的核心用藥，并且多篇文獻(xiàn)也有提示黃芪桂枝五物湯外用可增強(qiáng)機(jī)體抵抗力，減少HFS 不良反應(yīng)，同時(shí)營養(yǎng)神經(jīng)，改善微循環(huán)，對于HFS有較明顯的臨床療效[9～11]。

通過中藥靶點(diǎn)預(yù)測，當(dāng)歸未發(fā)現(xiàn)與HFS 重合靶點(diǎn)，其余三味中藥黃芪、紅花、桂枝中存在多種成分用于治療皮疹、黏膜炎及改善神經(jīng)功能，這提示除當(dāng)歸未見明顯通路富集，紅花、桂枝主要富集在胺相關(guān)G 蛋白偶聯(lián)受體通路上，起到G 蛋白偶聯(lián)的胺相關(guān)活性，桂枝、紅花及黃芪有明顯溫通的作用，結(jié)合HFS 疼痛、色素沉著、皮膚破潰、炎癥的臨床表現(xiàn)，溫通可能是其最重要的治療原則。

通過PPI 分析得出ADRB1（β1 腎上腺素受體基因）是治療HFS 最重要的靶點(diǎn)，多項(xiàng)研究顯示ADRB1 多態(tài)性與心血管相關(guān)，但與局部微血管的關(guān)系尚不明確，仍需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。該靶點(diǎn)對應(yīng)成分為桂枝中的表兒茶素，表兒茶素屬兒茶類化合物中一種，具有明顯抗炎、抗感染[13]及神經(jīng)保護(hù)的作用。

基于上述機(jī)制分析及討論，得出結(jié)論中藥-桂枝-表兒茶素-ADRB1 基因靶點(diǎn)-胺相關(guān)G 蛋白偶聯(lián)受體通路可能是中藥干預(yù)HFS 的中藥機(jī)制鏈，可有效改善HFS 疼痛、神經(jīng)障礙、皮膚破潰、炎癥等癥狀。

本研究通過文獻(xiàn)挖掘結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的研究思路，歸納總結(jié)中藥外治化療相關(guān)性HFS的常用藥物，并對這些核心藥物的分子機(jī)制進(jìn)行預(yù)測分析。核心藥物的篩選主要基于數(shù)據(jù)挖掘類研究的結(jié)果，由于納入的文獻(xiàn)數(shù)量有限，可能對結(jié)果存在一定影響。本研究得出HFS 潛在治療通路僅為計(jì)算機(jī)富集得到，且只探索該疾病主要通路機(jī)制之一，還有很多靶點(diǎn)及通路未富集到，但并不代表其沒有作用，通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測得到的靶點(diǎn)及其潛在的分子機(jī)制，有待通過試驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)的驗(yàn)證。